JPH06101828A - 流動層燃焼炉 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 炉本体の底部より排出される流動材と異物の
分離・搬送に使用する機器について耐熱性や冷却を必要
とせず、低コストで信頼性の高い装置を実現する。 【構成】 炉本体１の底部にニューマチックバルブ１２
２を介して異物分離部１２３を接続し、同分離部１２３
の出口には流動材を炉本体１内に還流する粒子搬送管１
２６と異物を排出する異物抜き出し管１２５を接続し、
上記異物分離部１２３の下方には異物を排出する排出コ
ンベア１２８が内部に設けられ上記異物抜き出し管１２
５が挿入された水タンク１２７を備えたことによって、
従来の装置のように耐熱性や冷却を要するコンベアやバ
ルブの使用が不要となり、低コストで信頼性が高く操作
が容易な装置を実現する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、不燃物を含んだ産業廃
棄物などを燃料とする循環型若しくは気泡型の流動層燃
焼炉に関する。

【０００２】

【従来の技術】図３は従来の気泡型流動層燃焼炉の構成
例を示しており、以下図３により従来の気泡型の装置を
説明する。図３において、炉本体１の底部にはノズル２
を持った目皿が取り付けられており、ブロア３から供給
される空気により流動化している。炉本体１の底部に
は、さらに異物および流動材を炉外に抜き出すためのＬ
字形をした（図３中では逆Ｌ字形）ニューマチックバル
ブ４と呼ばれる構造が設けられている。ニューマチック
バルブ４の出口は、粒子搬送管５、異物抜き出し管６お
よび異物分離部７が接続されている。

【０００３】流動層の底部にたまった異物は、ブロア８
から供給される空気を電磁弁９で断続的に、あるいは連
続して流すことによって、流動材と共に払い出されて異
物分離部７に入り、ブロア８から分離用空気ライン１０
を経て供給される空気で異物と流動材とが分離される。
分離された異物は、異物抜き出し管６を経てホッパ１１
に入り、バルブ１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄの操作
によって装置外に排出される。異物分離部７で分離され
た流動材は、気流搬送によって粒子搬送管５を通り、再
び燃焼炉内に戻る。

【０００４】燃料は、燃料ホッパ１３からフィーダ１４
により炉内に供給される。燃焼ガスは、サイクロン１
５、対流伝熱面１６、バグフィルタ１７、誘引ファン１
８を経て、煙突１９から大気に放出される。灰は、灰ホ
ッパ２０にたまり系外に排出する。燃焼炉の温度は伝熱
面２１でコントロールされる。

【０００５】図４は従来の循環型流動層燃焼炉の構成例
を示しており、以下図４により従来の循環型の装置を説
明する。図４において、炉本体１の底部にはノズル２を
持った目皿が取り付けられており、ブロア３から供給さ
れる空気により流動化している。

【０００６】炉本体１の底部には、さらに異物および流
動材を炉外に抜き出すための水冷式スクリューコンベア
１０４が設けられている。スクリューコンベア１０４の
出口は、移送コンベア１０５、分離ホッパ１０６を介し
てふるい１０７と接続されており、ふるい１０７を通過
した流動材はインジェクタ１０８によって炉内に再循環
する。再循環用の空気はブロア１０９から供給され、炉
本体１内では燃焼用の２次空気として使用される。

【０００７】燃料は、燃料ホッパ１１０からフィーダ１
１１により炉内に供給される。燃焼ガスは、サイクロン
１１２、対流伝熱面１１３、バグフィルタ１１４、誘引
ファン１１５を経て煙突１１６から大気に放出される。
灰は、灰ホッパ１１７にたまり系外に排出する。

【０００８】循環型流動層燃焼炉では、粒子の流動状態
が高速流動層と呼ばれる状態になっているため、流動材
（粒子）はガスとともに大量に飛び出す。燃焼ガスと一
緒に飛び出した粒子は、サイクロン１１２でガスと粒子
に分離され、粒子は外部熱交換器１１８を経て炉内に再
循環する。その際、粒子は熱交換器１１８内の伝熱面１
１９および伝熱面１２０で熱を奪われて冷却されている
ため、燃焼温度を調整することができる。熱交換器内の
流動化用空気はブロア１２１から供給される。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】従来の装置において
は、次のような課題があった。 （１）抜き出した流動材および異物の温度が高いため、
機器類を耐熱性のあるものとするか、あるいは冷却する
必要があり、その場合、バルブ等に高温用の物を使用す
る必要がある。 （２）コンベアやバルブに異物がかみこむことがあり、
気密低下の要因となったり、コンベアやバルブを破損す
ることがある。 （３）流動材を冷却した後異物の分離を行なっており、
粒子が持ち出す熱量の多くが損失となる。

【００１０】本発明は上記の課題を解決しようとするも
のである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の流動層燃焼炉
は、炉本体の底部に接続され空気が供給されるニューマ
チックバルブ、同バルブの出口に接続されその出口に流
動材を還流させる粒子搬送管と異物を排出する異物抜き
出し管が設けられ空気が供給される異物分離部、同異物
分離部の下方に設けられ上記異物抜き出し管が挿入され
た水タンク、および同水タンク内に配設された排出コン
ベアを備えたことを特徴としている。

【００１２】

【作用】上記において、通常の運転時には、異物分離部
のみに空気を供給し、この空気は異物分離部及び粒子搬
送管を通って炉本体内に供給される。

【００１３】異物が発生しこれを抜き出す場合には、ニ
ューマチックバルブにも空気を供給する。空気がニュー
マチックバルブに供給されると、異物と流動材との混合
物が異物分離部に入り、異物分離部を流れる空気により
異物と流動材とが分離され、異物は異物抜き出し管を経
て水タンク内に沈降し、排出コンベアにより外部へ排出
される。また、流動材は粒子搬送管を経て再び炉本体内
に戻される。

【００１４】上記異物抜き出し管は水が満された水タン
ク内に挿入されており、下端が水により閉塞された状態
となっているため、異物分離部内は一定の圧力が保持さ
れ、各部の流速も一定に保たれるため、異物分離部内で
の流動材と異物は適切に分離され、流動材は粒子搬送管
内を、また、異物は異物抜き出し管内を良好に搬送され
る。

【００１５】また、上記異物抜き出し管内を通った異物
は一旦水タンク内に沈降し、水により冷却されるため、
水タンク内から外部へ異物を排出させる排出コンベアは
耐熱性を必要としない。

【００１６】上記により、従来の装置のように耐熱性や
冷却を要するコンベアやバルブの使用が不要となり、低
コストで信頼性が高く操作が容易な装置を実現する。

【００１７】

【実施例】本発明の第１実施例を図１に示す。図１に示
す本実施例は、炉本体１の下部の熱交換器１１８内に伝
熱面１１９，１２０が設けられ、その底部にノズル２を
有する目皿が配設され、ブロア３及び１２１から供給す
る空気により炉本体１の内部が流動化され、炉本体１の
側部にフィーダ１１１を介して接続された燃料ホッパ１
１０より燃料が供給され、炉本体１の上部に設けられた
サイクロン１１２内に流動材（粒子）の一部と燃焼ガス
が排出され、流動材はサイクロン１１２の底部と炉本体
１の底部を接続する再循環管１１２ａにより炉本体１内
に再循環し、燃焼ガスは灰ホッパ１１７を有する対流伝
熱面１１３、バグフィルタ１１４、誘引ファン１１５及
び煙突１１６を経て外部へ排出される循環型流動層燃焼
炉において、上記炉本体１の底部に接続された逆Ｌ字形
状のニューマチックバルブ１２２、同ニューマチックバ
ルブ１２２の出口に接続された異物分離部１２３、同異
物分離部１２３の出口に接続された異物抜き出し管１２
５、同異物抜き出し管１２５が挿入され上記異物分離部
１２３の下方に配設された水タンク１２７、同水タンク
１２７内に設けられた搬出コンベア１２８、上記異物分
離部１２３の出口に一端が接続され他端が上記炉本体１
の側部に接続された粒子搬送管１２６、および上記ニュ
ーマチックバルブ１２２に電磁弁１２４を介して配管に
よりまた上記異物分離部１２３に配管により接続された
ブロア１０９を備えている。

【００１８】上記において、異物分離機構に関する部分
を除く系統はさきに説明した従来の装置と同様である。
したがって、ここでは運転の継続によって燃焼炉内に異
物がたまった場合の操作について説明を加える。

【００１９】まず、定常的に運転している場合は電磁弁
１２４は閉められており、したがって、ブロア１０９か
らの空気は、全量異物分離部１２３および粒子搬送管１
２６を通って炉本体１内に供給され、燃焼用２次空気と
して使用されている。このとき、ニューマチックバルブ
１２２出口の圧力は大気の圧力よりも高く、２０００な
いし３０００ｍｍ水柱程度である。

【００２０】また、異物抜き出し管１２５は水１２９を
満たした水タンク１２７内に挿入されており、上記の圧
力を水の液体圧によって保持している。そのため、異物
抜き出し管１２５内部の水面の高さと水タンク１２７の
水面高さは圧力に相当する差がある。

【００２１】次に、発生した異物を抜き出す場合の操作
について説明する。ブロア１０９の流量を一定に保った
まま電磁弁１２４を開いて、ニューマチックバルブ１２
２の下部に空気を流す。この操作により異物と流動材と
の混合物が異物分離部１２３に入り、異物分離部１２３
に流れる空気で異物と流動材とが分離され、異物は異物
抜き出し管１２５を経て水タンク１２７内に沈降し、流
動材は再び炉内に戻る。この操作の際、各部分の流速は
およそ次のように選ぶ。

【００２２】ニューマチックバルブ１２２出口では電磁
弁１２４を断続的に開閉する場合は１ｍ／ｓ程度、連続
的に開とする場合には２ｍ／ｓ程度、異物分離部１２３
では流動化開始速度の４倍から粒子の終末速度程度、粒
子搬送管１２６内では粒子の終末速度の２倍程度以上で
ある。

【００２３】水タンク２７は大気に対して開放されてお
り、また抜き出した異物の温度も低くなっているため、
排出コンベア１２８により異物を容易に取り出すことが
できる。

【００２４】上記により、異物は水タンク内で冷却され
た後コンベアで取り出され、コンベアが高温の流動材や
異物に触れることがないため、コンベアの耐熱性向上の
ためのコストが不要となり、大幅なコスト低減及び装置
の信頼性の向上が可能となった。

【００２５】本発明の第２実施例を図２に示す。図２に
示す本実施例は、炉本体１の底部にノズル２を有する目
皿が配設され、ブロア３から供給する空気により炉本体
１の内部が流動化され、炉本体１の側部にフィーダ１４
を介して接続された燃料ホッパ１３より燃料が供給さ
れ、燃焼ガスが炉本体１の上部に接続されたサイクロン
１５へ導入され、対流伝熱面１６、バグフィルタ１７、
誘引ファン１８及び煙突１９を経て外部へ排出され、燃
焼ガス中の灰が上記サイクロン１５及び対流伝熱面１６
より灰ホッパ２０に回収され、上記炉本体１の底部に接
続されたニューマチックバルブ４の出口に異物分離部７
が接続され、ブロア８から電磁弁を介して供給された空
気により異物分離部７で分離された流動材（粒子）が粒
子搬送管５を介して炉本体１内に戻り、異物が異物抜き
出し管６より排出される気泡型流動層燃焼炉において、
上記異物分離部７の下方に設けられ上記異物抜き出し管
６が挿入された水タンク２２、および同水タンク２２内
に設けられた排出コンベア２３を備えている。

【００２６】上記において、異物分離機構に関する部分
を除く系統はさきに説明した従来の装置と同様である。
したがって、ここでは運転の継続によって燃焼炉内に異
物がたまった場合の操作について説明を加える。

【００２７】まず、定常的に運転している場合は電磁弁
９は閉められており、したがって、ブロア８からの空気
は全量異物分離部７および粒子搬送管５を通って燃焼炉
内に供給され、燃焼用２次空気として使用されている。
このとき、ニューマチックバルブ４出口の圧力は大気の
圧力よりも高く、２０００ないし３０００ｍｍ水柱程度
である。

【００２８】また、異物抜き出し管６は水２４を満たし
た水タンク２２内に挿入されており、上記異物抜き出し
管６内の圧力を水の液体圧によって保持している。その
ため、異物抜き出し管６内部の水面の高さと水タンク２
２の水面高さは圧力に相当する差がある。

【００２９】次に、発生した異物を抜き出す場合の操作
について説明する。ブロア８の流量を一定に保ったまま
電磁弁９を開いて、ニューマチックバルブ４に空気を流
す。この操作により異物と流動材との混合物が異物分離
部７に入り、異物分離部７に流れる空気で異物と流動材
とが分離され、異物は異物抜き出し管６を経て水タンク
２２内に沈降し、流動材は再び炉内に戻る。この操作の
際、各部分の流速はおよそ次のように選ぶ。

【００３０】ニューマチックバルブ４出口では電磁弁９
を断続的に開閉する場合は流動化開始速度程度、連続的
に開とする場合には流動化開始速度の約２倍程度、異物
分離部７では流動化開始速度の４倍から粒子の終末速度
程度、粒子搬送管５内では粒子の終末速度の２倍程度以
上である。

【００３１】上記水タンク２２は大気に対して開放され
ており、また抜き出した異物の温度も低くなっているた
め、排出コンベア２３により異物を容易に取り出すこと
ができる。

【００３２】上記により、異物が水タンク内で冷却され
た後コンベアで取り出され、バルブが高温の流動材や異
物に触れることがないため、バルブの耐熱性向上のため
のコストが不要となり、大幅なコスト低減及び装置の信
頼性の向上が可能となった。

【００３３】

【発明の効果】本発明の流動層燃焼炉は、炉本体の底部
にニューマチックバルブを介して異物分離部を接続し、
同分離部の出口には流動材を炉本体内に還流する粒子搬
送管と異物を排出する異物抜き出し管を接続し、上記異
物分離部の下方には異物を排出する排出コンベアが内部
に設けられ上記異物抜き出し管が挿入された水タンクを
備えたことによって、従来の装置のように耐熱性や冷却
を要するコンベアやバルブの使用が不要となり、低コス
トで信頼性が高く操作が容易な装置を実現する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係る循環型流動層燃焼炉
の説明図である。

【図２】本発明の第２実施例に係る気泡型流動層燃焼炉
の説明図である。

【図３】従来の気泡型流動層燃焼炉の説明図である。

【図４】従来の循環型流動層燃焼炉の説明図である。

【符号の説明】

１ 炉本体 ２ ノズル ３ ブロア ４ ニューマチックバルブ ５ 粒子搬送管 ６ 異物抜き出し管 ７ 異物分離部 ８ ブロア ９ 電磁弁 ２１ 伝熱面 ２２ 水タンク ２３ 排出コンベア ２４ 水 １０９ ブロア １１８ 熱交換器 １１９，１２０ 伝熱面 １２１ ブロア １２２ ニューマチックバルブ １２３ 異物分離部 １２４ 電磁弁 １２５ 異物抜き出し管 １２６ 粒子搬送管 １２７ 水タンク １２８ 排出コンベア １２９ 水

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 炉本体の底部に接続され空気が供給され
   るニューマチックバルブ、同バルブの出口に接続されそ
   の出口に流動材を還流させる粒子搬送管と異物を排出す
   る異物抜き出し管が設けられ空気が供給される異物分離
   部、同異物分離部の下方に設けられ上記異物抜き出し管
   が挿入された水タンク、および同水タンク内に配設され
   た排出コンベアを備えたことを特徴とする流動層燃焼
   炉。